新信息技术条件下经管类仿真模拟实验室建设创新与实践

张高胜

◇中图分类号：F23；G642 文献标识码：A 文章编号：1002-5812（2016）17-0112-03

摘要：近年来，虚拟仿真实验建设教学成为经管类院校实验建设的主流，取得了令人瞩目的成效。但随着云计算、大数据及物联网技术高速发展，如何利用新一代信息技术加快仿真模拟实验教学的建设，探索与创新虚拟仿真实验教学新模式，深层次提高经管类人才培养的质量，是各高校面临的重大而艰巨的课题。

关键词：云计算 大数据 经管类 虚拟仿真实验

为全面落实《教育信息化十年规划（2010—2020年）》，提高高等教育质量，教育部于2013年8月发布《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》，并于当年在全国范围内评审国家级虚拟仿真实验教学中心，100家高校实验中心入选，其中经管类11家，2015年经管类虚拟仿真实验建设教学成为经管类实验建设的主流。

仿真模拟教学是利用现代多媒体技术、3D建模技术、物联网等技术，模拟企业现实中的各种场景、环境、流程、数据和业务设计教学环节， 通过体验式学习，以达到理论与实践相结合的一种教学方法。基于仿真模拟实践教学，能有效的将理论知识形象化、经济业务真实化、情景化，营造积极活跃的课堂环境，能提高学生学习兴趣，又能增强教学效果。既激发学生的兴趣和爱好， 又注重实际实验对学生动手能力的提高，是实现应用型人才培养目标的最佳途径。仿真模拟教学适应了信息化的发展趋势和现实需要，必将对经管类实践教学模式的创新以及学生学习方式的改变，产生积极而深远的影响。目前，随着云计算、大数据及物联网技术高速发展，如何利用新一代信息技术加快仿真模拟教学的发展，提高虚拟仿真化程度，深层次提高经管类人才培养的质量，是各高校面临的具有划时代重要意义的研究课题。

一、经管类仿真模拟实验室建设的现状与问题

（一）经管类仿真模拟实验室建设规模不断扩大，但资源利用率不高，重复建设严重

教育部在《国家中长期教育改革和发展规划纲要 （2010—2020年）》提出大力建设可合作开发的资源共建共享平台，建立互动性的开放教育资源公共服务平台。经管类仿真模拟实验室建设等得到迅速发展，各大高校积极建立经管类仿真模拟实验室中心，教育资源逐渐丰富，包括精品课程库、网络课程库以及课件、动画、试题素材库、微课等数字资源，资源在数量上取得了很大进步。但问题也随之出现，比如各个学校、同一学校的不同专业在建设过程中各自为政，其教学资源相对独立，缺乏通用性、兼容性、共享性，资源孤岛现象严重，进而导致重复建设，建设成本上升，资源利用率不高，闲置严重。

（二）经管类仿真模拟实验室建设特色不断增强，但“仿真度”不够

不同于理工科，经管类属于社会性质的仿真，环境复杂多变、变量多，实验结果不确定、答案不唯一，这就对仿真技术提出很高的要求。因此，现阶段的经管类仿真大多数是基于流程、岗位性的仿真，也就是说按照现实的企业组织，模拟其业务流程，按照岗位性质和工作内容，设定业务规则及步骤，抽象出主要参数变量，舍弃其次要变量，将真实经济业务虚拟化、情景化，让学生在实验过程中体验真实业务流程。但是，现阶段的仿真却难以模拟出复杂多变的业务环境，特别是竞争环境和宏观经济环境，不能给学生更多更灵活的决策空间，依然将学生固化在业务的学习，而很难更大程度上培养学生的创新精神和适应能力。

（三）经管类仿真模拟实验室建设不断规范，但可拓展性不够

经管类虚拟仿真模拟实验教学建设是一项多层次、多领域、多环节的系统化、复杂化工程。虚拟仿真教学首要目标通过体验式学习掌握专业知识，进而培养学生的专业素养，因此适应专业特性是虚拟仿真考虑的首要因素。但是虚拟仿真实验教学更深层的目标是提高学生的综合素质和创新能力，如何模拟外部复杂多变的环境，营造一个高度仿真的市场化、社会化实验环境是为虚拟仿真实验建设的重点和难点。而现有的虚拟仿真实验室建设在内容、模式、仿真度都比较僵化，不具备可拓展性。因此如何利用新一代技术搭建一个可持续自我发展的拓展性强实验系统，为整个虚拟仿真实验建设注入强大持久的推动力，然后在迭代试错的过程中不断完善和发展，是经管类虚拟仿真实验建设的长久使命。

二、新信息技术条件下经管类仿真模拟实验室建设创新与实践

新信息技术下，“互联网+”犹如一只展翅飞翔的雄鹰，在云潮滚滚之上引领世代的变革，而云计算、大数据就是这只雄鹰的翅膀。经管仿真模拟实验教学中心建设的核心是如何利用新一代网络技术、云计算、大数据、物联网技术实现实验室建设模式的创新、实验教学方法的创新、实验学习方法的创新。因此，新信息技术条件下经管类仿真模拟实验室建设创新分两大部分，第一部分是传统的仿真模拟实体实验室建设，主要包括：基础仿真模拟实验室、专业综合仿真模拟实验室、跨专业仿真模拟实验室；第二部分为基于E平台的虚拟实验室平台建设，主要包括：实验大数据平台、智能教学管理平台、云计算教学管理平台、实验教师科研平台，其架构如下页图1所示。

（一）仿真模拟实体实验室建设

经管类仿真模拟实体实验室建设经过十几年的发展，在各高校、企业的共同努力下已取得丰硕的成果，就目前普遍的建设模式看，主要分三个层次，基础仿真模拟实验主要是针对某一单项的专业基础知识和能力进行训练，如经济分析、财务决策能力等；专业综合仿真模拟实验主要围绕某一专业综合素质进行的训练；跨专业仿真模拟实验主要围绕学生综合职业素养、创新、创业能力进行训练。这一方面已有大量的理论和实务成果，这里不再赘述。

（二）基于云计算技术的实验教学平台

云计算是近几年迅速发展的新信息技术，它以互联网为中心，用户只需通过浏览器即可随时随地访问云计算服务供应商提供的海量数据存储和网络计算服务。它主要表现两大突出特点：其一并行计算，可以保证规模庞大的接入终端共享数据；其二分布式存储系统，多副本容错，能保证海量数据的存储及数据的安全性。正是云计算这些优质的特性，为经管仿真模拟实验教学中心建设提供了无限创新的空间。

1.基于云计算技术的仿真模拟实验教学资源共享平台。传统模式下各高校经管仿真模拟教学资源建设各自为政，资源间缺少通用性、无法充分共享。通过在云计算技术下的实验教育资源共享平台建设，能有效地实现教学资源的融合，有效地解决教学资源的通用性、兼容性、共享性，且具有更佳的传输速度和计算能力；同时不需要大规模的硬件投入，能有效解决教学设施的重复建设，节约大量的硬件建设成本；该平台也具有很强的拓展性，理想化的状态是将全国高校的实验资源通过云平台打通，全国的师生可随时随地共享无穷无尽的实验资源宝藏，有效解决教育资源不均衡的问题。

2.基于云计算的交互式协作平台。基于云计算实验学习的交互式协作平台拥有评论、BBS等多项深度交流与协作工具，教师根据课程需求发起一个问题或任务，学生就围绕问题发表意见，或共同协作完成任务，教师可根据学生的建议、反馈、问题进行有针对性的帮助，能使学生在学习中充分交流与协作，实现分享式、协作化学习，这种学习方法的改变更能体现实验教学的本质，提高学习效率与积极性。

（三）基于大数据的仿真模拟实验教学平台

移动通信、传感器、物联网、普适计算等新技术将广泛应用在仿真模拟实验教学中，这些技术会在教与学的过程中收集产生海量的结构化和非结构化的数据，这些数据包括：课程视频、课件、试题、素材库、微课等数字资源，教师教学过程产生的数据，学生学习过程中交流、操作、作业、练习产生的数据，学生出勤、成绩评定、就业等数据，这些数据犹如巨大的宝藏，通过对其有效的存储、挖掘、分析，能从独特的视角发现教与学的规律，进而改进教与学的方法，实现定制化的教学、个性化学习，改善学习效果。

1.基于大数据的仿真模拟实验教学服务平台。首先，通过对实验大数据的挖掘与分析，能有效地洞察学习者最新学习情况，发现最新的学习者兴趣走向，及时评估教学资源的使用情况，分析相关领域的发展动向和热点变化，因此，教师可以改变传统模式下的教学资源被动更新，变为根据学习者的需求、学习者的兴趣、资源的利用情况、最新学习热点的主动更新。其次，通过教学过程中的痕迹数据（如学生实验过程中某一步骤的错误率、思考时间等数据）分析，更有利于对教学过程的监控和分析；再次，传统模式下教学评价是教师根据有限信息做出的判断，有时甚至是主观的判断，但基于实验大数据，则数据更真实、评价维度全面、方法更科学。

2.基于大数据的仿真模拟实验个性化学习平台。首先，通过对实验大数据的挖掘与分析，教师构建学习者学习行为相关模型， 分析每一个学习者不同的学习行为、学习习惯、学习情况，并对学习者的未来学习趋势进行科学预测，并基于分析结果实现不同个体的定制化教育、精准化教育、跟踪式教育。其次，学习者也可根据自己学习情况、时间安排、学习习惯自由安排学习，实现个性化学习。

（四）智能实验室管理平台、教师科研平台

通过云计算和大数据技术可以实现一站式智能化实验室管理系统，它可以把高校、教师、学生、家庭、企事业、政府等有效联系在一起，构建一个新型的无校门的开放的教育管理平台，教师可以通过云服务平台布置学习任务、监督学习情况、指导学习过程；学生可以通过云平台实现随时随地访问，可以根据自己的需求合理安排学习，实现个性化的学习，共享优质的教育教学资源；企业可通过平台根据需求实现定制化人才的培养；学校、政府通过平台实现教学过程的监督、评价。同时，该平台也是科研协作平台，实验大数据为研究实验教学规律、改进实验教学的方法提供了可靠的依据，通过对这些大数据的挖掘与分析，将会有在传统模式下无法企及的新发现，教师也可以通过该云平台实现科研项目的跨学校合作，分享研究成果，为学术研究提供便利。J

参考文献：

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[4]国凤兰.实施“三轨五线”促进应用型和创新型会计人才培养[J].商业会计，2010，（5）.